4.6.1 Espectroscopia infravermelho

Para a análise dos polímeros condutores utilizou-se pastilhas do material com KBr. Os polímeros puros foram previamente moídos e secos para a confecção das pastilhas. Foi utilizado um espectrômetro FTIR Perkin Elmer modelo Spectrum 1000.

Foi utilizado um espectrômetro FTIR Nexus TM modelo Thermo Nicolet para caracterizar as formulações parciais elaboradas e avaliar a possível interação dos polímeros condutores (PAni EB, PAni/HCl, PAni/DBSA e SPAN) com a resina e os biocidas.

4.6.2 Condutividade elétrica

A condutividade elétrica dos polímeros condutores foi medida usando o método padrão das quatro pontas em um equipamento SIGNATONE model S-301-6,

associado a uma fonte Keithley 2400. O material a ser analisado foi pastilhado em formato cilíndrico com 25 mm de diâmetro e espessura variável.

O método das quatro pontas[86] é baseado na aplicação de corrente elétrica nos terminais externos, e a voltagem medida entre os dois terminais internos.

A equação para a obtenção da resistividade de superfície (ρ) é a seguinte:

ρ = resitividade da amostra;

I

V = resistência medida pelo método das 4 pontas;

w = espessura da pastilha em centímetros;

⎟⎠

⎜ ⎞

⎛ s

C d = constante que relaciona o diâmetro das pastilhas e a distância entre as pontas;

F w = constante que relaciona a espessura da pastilha e a distância entre as

pontas.

A condutividade pode ser obtida pela equação:

σ

=

ρ

1

Vários valores de tensão são aplicados e vários valores de corrente são medidos obtendo-se um valor ponderado para a condutividade.

Equação 3

Equação 4

4.6.3 Análise termogravimétrica

As análises termogravimétricas foram realizadas com auxílio de um aparelho TGA 2050 da Thermogravimetric Analyzer Instruments a uma taxa de aquecimento de 20oC/min, de 0 a 1000oC e sob atmosfera de nitrogênio, utilizando o software Termal Advantage para tratamento dos dados.

4.6.4 Medidas de espessura dos filmes

Para medir a espessura dos filmes utilizou-se o método de corrente difusa com uma unidade de medida Byko-test 7500 fabricada pela BYK GARDNER.

As medidas foram repetidas 8 vezes e a média e o desvio padrão foram calculados.

4.6.5 Medidas de viscosidade

As medidas de viscosidade das tintas foram realizadas com o auxílio de um viscosímetro spindle cone-placa Brookfield Programmable Viscometer modelo HBDV–II+. O cone utilizado foi o CPE- 52, cuja faixa de trabalho é de 393 cP a 7,8x106 cP.

4.6.6 Ensaios de névoa salina

Os ensaios foram realizados em uma câmara de nebulização de NaCl a 5% conforme as normas NBR para os seguintes critérios:

Tabela 3 – Critérios para avaliação do ensaio de corrosão acelerada em névoa salina

Parâmetro Grau Norma Tamanho das bolhas T0 (min) a T5 (máx) NBR 5841/74

Densidade das bolhas D0 (min) a D5 (max) NBR 5841/74 Grau de enferrujamento F0 (min) a F5 (max) NBR 5770/84 Migração subcutânea mm NBR 787/76

As tintas foram aplicadas sobre placas de aço laminado a frio SAE 1010 (125x75x0,8)mm utilizando pincel. Os corpos de prova foram então acondicionados em local livre de poeiras até completa secagem do revestimento. As áreas não cobertas pelo revestimento foram pintadas com verniz (laca acrílica para proteção de painéis). Uma incisão em forma de X foi feita sobre os revestimentos para avaliar a migração subcutânea.

4.6.7 Teste de aderência

O teste foi feito conforme a norma ASTM D3359-97[87] que avalia qualitativamente a aderência de uma ou mais camadas de tinta sobre sua base. As amostras são cortadas até a base com seis cortes cruzados em ângulo reto. Uma fita adesiva é aplicada e fortemente pressionada sobre os cortes. Em seguida a fita é puxada rapidamente e a avaliação dos resultados é feita segundo classificação descrita na Tabela 4.

Tabela 4 – Classificação do teste de adesão

Classificação Percentual da área removida

5B 0%

4B Menos que 5%

3B 5 - 15%

2B 15 - 35%

1B 35 - 65%

0B Mais que 65%

4.6.8 Testes de erosão

Utilizou-se desta ferramenta para avaliar a velocidade de erosão dos revestimentos formulados através de dois métodos de imersão descritos a seguir.

4.6.8.1 Imersão em modo estático

As diferentes formulações foram aplicadas sobre placas de poli(cloreto de vinila), de dimensões (25x50x3)mm, previamente desgastadas por processo abrasivo e desengraxadas com água e detergente e após etanol.

A aplicação das tintas foi realizada com pincel. Após uma semana para a secagem completa dos filmes a temperatura ambiente, as placas foram imersas em água do mar artificial (norma ASTM D1141-90) a 40oC. O pH da água era mantido a um valor constante de 8,2 com adição de NaOH ou HCl.

As amostras permaneceram neste banho por aproximadamente 90 dias e a avaliação da erosão foi através da perda de massa do revestimento.

4.6.8.2 Imersão em modo dinâmico

Utilizou-se um equipamento chamado Turbo-eroder (Figura 15) para a realização deste ensaio. As formulações foram aplicadas em um cilindro de aço (45 mm de diâmetro e 70 mm de altura), previamente desgastado por processo abrasivo e lavado.

O cilindro recebeu uma camada de tinta anticorrosão [M121 (Epóxi Vinílica) – CASTELLANO & CIA]. Após a cura do primer, aplicaram-se os três revestimentos a serem avaliados e um revestimento referência [M150 (Acrílica Self-Polishing) – CASTELLANO & CIA]. Este foi imerso em água do mar artificial a 40oC e colocado sob agitação em alta velocidade (650 rpm).

Controle rigoroso da condutividade, salinidade e pH da água era feito duas vezes por semana. A avaliação da erosão se deu através do controle da espessura dos revestimentos. O ensaio teve duração de aproximadamente 950 h.

Figura 15 – Turbo-eroder

4.6.9 Ensaio de lixiviação

O ensaio foi realizado em um equipamento Jar Test Microcontrolado (Modelo JT-203), marca MILAN a uma velocidade de 60 rpm (norma ASTM D6442-05)[88].

Os corpos de prova foram preparados aplicando-se a tinta sobre placas de resina epóxi (75x110)mm utilizando pincel. Após a completa secagem do revestimento as placas foram presas em hastes de aço inoxidável e imersas em solução NaCl 3,5%, Figura 16. Alíquotas desta solução foram avaliadas por um espectrofotômetro de Absorção Atômica Perkin Elmer modelo 3300.

Figura 16 – Equipamento utilizado no ensaio de lixiviação

4.6.10 Análise do comportamento antifouling das tintas

As placas preparadas conforme descrito anteriormente foram fixadas em estrutura de plástico e imersas nas águas do lago Guaíba – SAVA Clube/Porto Alegre para avaliar a incrustação de organismos de água doce. Também próximo ao mar (TRANSPETRO – Petrobrás Transporte S.A), entre o rio Tramandaí e a praia de Imbé (Figura 17), para avaliar a incrustação de organismos marinhos.

O poder antiincrustante das tintas também foi avaliado no mar Mediterrâneo, com imersão de placas no Arsenal du Mourillon, Toulon – França.

Figura 17 – Local de imersão das placas em ambiente marinho

4.6.11 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

As análises foram realizadas em um microscópio eletrônico de varredura da marca JEOL modelo JSM-5800 Scanning Electron Microscope, acoplado ao equipamento EDS (Energy Dispersive System). Os revestimentos avaliados foram depositados em um substrato de aço e metalizados para posterior análise.

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DA POLIANILINA E SEUS DERIVADOS

No documento DESENVOLVIMENTO DE TINTA ANTIFOULING NÃO-CONVENCIONAL PARA PROTEÇÃO DE EMBARCAÇÕES E ESTRUTURAS METÁLICAS. Alessandra Fiorini Baldissera (páginas 51-59)